Hücre şeklinde bir reaktör
Bilim insanları, yalnızca güneş ışığı ve su kullanarak hidrojen peroksit üretmek için canlı hücrelerin yapısını taklit eden küçük bir nanoreaktör inşa etti. İçi boş reaktör, polidopamin kaplı bir kadmiyum sülfür çekirdeğine sahip. Kimyasal reaksiyonu yönlendirmek için birlikte çalışan ışık yakalayan bir boşluk ve proton aktaran bir kabuğu birleştiriyor.
Çin Bilimler Akademisi Dalian Kimya Fiziği Enstitüsü'nden ekip, sonuçları Journal of the American Chemical Society'de yayınladı. Reaktör, saatte gram katalizör başına 3,24 milimol hidrojen peroksit fotosentez hızına ulaştı.
Hidrojen peroksit neden önemli?
Hidrojen peroksit en yaygın kullanılan endüstriyel kimyasallardan biridir. Ağartma, dezenfeksiyon, su arıtma ve elektronik imalatında görülür. Geleneksel üretim, fosil yakıtlara bağlı enerji yoğun süreçlere dayanır ve kimyasal genellikle risk taşıyan konsantre formda taşınır.
Hidrojen peroksiti güneş ışığı ve sudan yerinde üretmek, bu maliyet ve tehlikenin çoğunu ortadan kaldırır. Yeni sistem görünür ışık ve suyla çalıştığı için sert reaktiflerden ve yüksek enerjili girdilerden kaçınır.
Laboratuvardan pratik kullanıma
Araştırmacılar nanoreaktörü geri dönüştürülebilir bir hidrojel içine yerleştirdi. Jel bazlı sistemin doğal dış mekan güneş ışığı altında istikrarlı bir şekilde hidrojen peroksit üretmeye devam ettiğini söylüyorlar; bu da teknolojiyi laboratuvar merakının ötesine taşıyor.
Yaklaşım, mühendislik ürünü malzemelerin güneş ışığını yapraklar gibi yakaladığı yapay fotosenteze doğru bir adım. Ölçeklendirilirse, güneş enerjisiyle çalışan reaktörler hidrojen peroksiti yerel olarak ve talep üzerine üretebilir, fosil yakıtlara ve tehlikeli taşımaya olan bağımlılığı azaltabilir. Ekip, aynı tasarım ilkelerinin diğer kimyasal reaksiyonlara da uygulanabileceğini ve daha temiz üretim için yeni yollar açabileceğini söylüyor.